[发明专利]接近式曝光用光掩模

说明书

本发明提供能够将微细的孔图案稳定地析像的光掩模。本光掩模具备露出透过性基板的透过部、以及以包围透过部的方式将曝光光的相位反转的第一相移部和第二相移部。第二相移部介于第一相移部与透过部之间，第二相移部对曝光光的透射率比第一相移部的透射率低。另外，第二相移部可由第一相移部的相移膜与半透过膜的层叠结构构成。

技术领域

本发明涉及一种接近式曝光用光掩模。

背景技术

对于用于制造黑色矩阵用图案的光掩模而言，随着图案的微细化，图案的线宽及间距宽度要求为更窄，开发了与其对应的各种技术。例如，在用于大型平板显示器的彩色滤光片等用途的情况下，前提是利用g射线(波长436nm)、h射线(波长405nm)、i射线(波长365nm)等作为曝光波长，因此如何精度良好地形成析像极限以下的线宽变得至关重要。

在专利文献1中公开了一种光掩模，其通过使用了负型光致抗蚀剂(照射了曝光光的区域发生固化的抗蚀剂)的接近式曝光，形成微细的线宽和线距(line and space)的图案。在专利文献1中公开了如下的光掩模：为了应对线宽的微细化，在形成于遮光膜的透过部的图案的两端部形成有低相位差的不会析像的辅助图案。这样，通过使用低相位的半透过膜作为辅助图案，从而可提高线图案部的对比度，制造线宽及间距宽度窄的图案。

在专利文献2中公开了如下方法：为了通过使用负型光致抗蚀剂的投影曝光而可靠地转印微细的线宽和线距、微细的孔图案，与遮光部31的图案的边缘邻接地形成不会被曝光装置析像的“一定宽度的半透光部21(第一半透光部21A及第二半透光部21B)”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-004174号公报

专利文献2：日本特开2013-235036号公报

专利文献3：日本特开2010-128440号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

就使用负型光致抗蚀剂的用于形成黑色矩阵的接近式曝光用光掩模而言，在线宽细的“细线图案”和线宽比细线图案粗的“粗线图案”混存的情况下，粗线图案良好地析像，而细线图案存在析像不良的情况。该情况在细线图案的线宽为曝光波长的析像极限以下的情况下变得特别显著。

图7表示细线图案1和粗线图案2混存的负型图案的光掩模50。光掩模50在透明基板上形成有遮光膜的图案B。如果忽略衍射效果，则曝光光不能通过遮光膜的图案B，而仅通过透光部W。线宽越窄，则衍射效果越大。另外，衍射效果也根据贴近间隙(proximity gap)、平行光半角(Collimation HalfAngle)的调整来增减。

图6是表示细线图案1和粗线图案2的曝光强度的图表。如细线图案1所示，即使在细线图案的线宽为曝光波长的析像极限以下的情况下，预先使用开口宽度比目标线宽更宽的图案、并且调整贴近间隙，由此提高衍射效果，从而可以析像如设计值那样的细线图案。

但是，在相同曝光条件下着眼于粗线图案2时，可知：在粗线图案2的两端部(边缘部)的曝光强度变强，另一方面，在图案中央部附近的曝光强度降低。认为这是在粗线图案的情况下，因衍射光不能到达至线宽的中央部而产生的现象。其结果产生如下问题：在负型光致抗蚀剂膜的情况下，在图案中央部的抗蚀剂的固化变得不充分，根据条件而不能形成图案。

本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其技术课题在于提供一种光掩模，其在同时形成线宽不同的两种线图案(空间图案)时可消除因衍射光的强度差而产生的图案不均匀。

予以说明，采用“线图案(空间图案)”的原因是在从掩模侧观察形成黑色矩阵的图案时不是“线图案”而是“空间图案”。在本说明书中，鉴于是形成黑色矩阵的图案，以下记作“空间图案”。

用于解决技术问题的方案